QUE ES CMTS?
CMTS (Sistema de Terminación de Cablemódems).
Es un equipo que se encuentra normalmente en la cabecera de la compañía de
cable y se utiliza para proporcionar servicios de datos de alta velocidad, como
Internet por cable o Voz sobre IP, a los abonados.
Para entender lo que es un CMTS se puede pensar en un router con conexiones
Ethernet en un extremo y conexiones RF (radiofrecuencia) coaxiales en el otro.
La interfaz RF transporta las señales de RF hacia y desde el cablemódem del
abonado.
la mayoría de CMTS tienen tanto conexiones Ethernet (u otras interfaces de alta
velocidad más tradicionales) como interfaces RF. De esta forma, el tráfico que
llega de Internet puede ser enrutado (o puenteado) mediante la interfaz
Ethernet, a través del CMTS y después a las interfaces RF que están
conectadas a la red HFC de la compañía de cable. El tráfico viaja por la red
HFC para acabar en el cablemódem del domicilio del abonado. Obviamente, el
tráfico que sale del domicilio del abonado pasará por el cablemódem y saldrá a
Internet siguiendo el camino contrario.
CARACTERISTICAS
Los CMTS normalmente solo manejan tráfico IP. El tráfico destinado al
cablemódem enviado desde Internet, conocido como tráfico de bajada
(downstream), se transporta encapsulado en paquetes MPEG. Estos paquetes
MPEG se transportan en flujos de datos que normalmente se modulan en
señales QAM.
El tráfico de subida (upstream, datos del cablemódem hacia la cabecera o
Internet) se transporta en tramas Ethernet (no MPEG), típicamente en señales
QPSK.
Un CMTS típico, permite al ordenador del abonado obtener una dirección IP
mediante un servidor DHCP. Además, aparte de la IP, también suele asignar la
puerta de enlace, servidores DNS, etc.
Los cablemodem y los CMTS implantan protocolos para: Compensar las
perdidas en el cable, Compensar las direfentes longitudes del cable, asignar
frecuencias a los cables modems, asignar ranuras de tiempo para los
upstream.
Un CMTS puede actuar como bridge o router.
CARACTERÍSTICAS Y SEGURIDAD
Un CMTS pueden disponer de filtrado para proteger contra el robo de servicio y
ataques de denegación de servicio o en contra de los piratas informáticos que
intenta penetrar en el sistema del operador de cable. Puede proporcionar la
modulación del tráfico a fin de garantizar una determinada calidad de servicio
(QoS) a los clientes seleccionados. Un CMTS también puede proporcionar
capacidades de puente o encaminamiento.
Un CMTS realiza la conversión de paquetes de formato y direccionamiento
DHCP. También puede proporcionar rutas, puentes, filtrado y control de tráfico.
El combinador de la fusión de la programación de la TV se alimenta con los
datos de radiofrecuencia de un CMTS.
ESTRUCTURA DE UNA RED CON EL CMTS
ESTRUCTURA CMTS CON CISCO
DOCSIS (Especificación De Interfaz Sobre Servicios De Datos Por Cable)
El estándar DOCSIS es un estándar internacional, no comercial, que define los
requerimientos de la interfaz de soporte de comunicaciones y operaciones para
los sistemas de datos por cable; cubre todo elemento de la infraestructura de un
CM, desde el CPE hasta el equipo terminal del operador.(CPE: El PC cliente y
periféricos asociados se denominan equipos de las instalaciones del cliente ).
Esta especificación detalla muchas de las funciones básicas del CM de un
cliente (modulación de frecuencias en el cable coaxial, aplicación del protocolo
SNMP a los CMs, encriptación de datos, etc.); muchas funciones adicionales
son definidas, pero por lo general no son usadas a menos que el CMTS lo
requiera. El término de equipo Terminal usualmente se refiere al todo el equipo
que es usado por un proveedor de servicios para mantener y operar una red de
CM.
Este standar permite añadir transferencias de datos de alta velocidad a un
sistema de televisión por cable (CATV) existente. Muchos operadores de
televisión por cable lo emplean para proporcionar acceso a Internet sobre una
infraestructura HFC (red híbrida de fibra óptica y coaxial) existente.
TOPOLOGIA DE LAS REDES DOCSIS
MOTIVOS DE INVENCIÓN
En la actualidad las compañías que ofrecen el servicio de Internet de banda
ancha a través de las redes HFC se ven afectadas por diferentes métodos de
acceso no autorizado al servicio que ellos ofrecen. Debido a la posibilidad de la
alteración de los cable-módems (CM) y la existencia de diferentes nodos dentro
de la arquitectura de red del proveedor, el acceso no autorizado es una realidad
tangible que muchos usuarios tratan explotar a su conveniencia.
Una debilidad más significativa de las redes de cable al usar una línea
compartida es el riesgo de la pérdida de privacidad, especialmente
considerando la disponibilidad de herramientas de hacking para cablemódems.
De este problema se encarga el cifrado de datos y otras características de
privacidad especificadas en el estándar DOCSIS ("Data Over Cable Service
Interface Specification"), utilizado por la mayoría de cablemodems.
HISTORIA Y EVOLUCIONES
DOCSIS proporciona una gran variedad de opciones disponibles en las capas 1
y 2 del modelo OSI, la capa física (PHY) y la de control de acceso al medio
(MAC).
La versión europea de DOCSIS se denomina EuroDOCSIS. La principal
diferencia es que, en Europa, los canales de cable tienen un ancho de banda de
8 MHz (PAL), mientras que, en Norte América, es de 6 MHz (NTSC). Esto se
traduce en un mayor ancho de banda disponible para el canal de datos de
bajada (desde el punto de vista del usuario, el canal de bajada se utiliza para
recibir datos, mientras que el de subida se utiliza para enviarlos). También
existen otras variantes de DOCSIS que se emplean en Japón.
Historias de las versiones docsis
DOCSIS fue desarrollado por CableLabs y empresas que contribuyen
incluyendo ARRIS, BigBand Networks, Broadcom, Cisco, Conexant, Correlant,
armónica, Intel, Motorola, Netgear, Terayon, y Texas Instruments.
LA PRIMERA ESPECIFICACIÓN DOCSIS FUE LA VERSIÓN 1.0, publicado en
marzo de 1997, con la versión 1.1 (la adición de la calidad del servicio (QoS))
siguiendo en abril de 1999. Debido a la demanda creciente de servicios
simétricos, como la telefonía IP, DOCSIS fue revisado para mejorar la velocidad
de subida de transmisión; DOCSIS 2.0 fue lanzado en diciembre de 2001. Más
recientemente, la especificación fue revisada para aumentar significativamente
las velocidades de transmisión (esta vez aguas arriba y aguas abajo) e
introducir soporte para protocolo de Internet versión 6 (IPv6). Esta versión,
DOCSIS 3.0, fue lanzado en agosto de 2006. Compatibilidad entre la versión se
ha mantenido en todas las versiones de DOCSIS, con los dispositivos de
retroceder a la versión de mayor apoyo en común entre ambos extremos:
módem por cable y módem por cable del sistema de terminación (CMTS). Por
ejemplo, si uno tiene un módem de cable que sólo admite DOCSIS 1.0, y el
sistema se está ejecutando 2.0, la conexión se establecerá en DOCSIS 1.0
velocidades.
VERSIONES PARA EL STANDAR DOCSIS
Como banda de frecuencia de los planes de asignación difieren entre los
EE.UU. y los sistemas europeos de televisión por cable, DOCSIS normas han
sido modificadas para su uso en Europa. Estos cambios fueron publicados bajo
el nombre de "EuroDOCSIS". Las principales diferencias representan diferentes
anchos de banda de canales de TV, canales de cable europeos se ajustan a los
estándares de televisión PAL y 8 MHz de ancho, mientras que en canales de
cable de América del Norte conforme a las normas que especifican NTSC de 6
MHz. El ancho de banda más amplio en EuroDOCSIS arquitecturas permite
mayor ancho de banda que se asignará a la ruta de datos aguas abajo (hacia el
usuario). las pruebas de certificación EuroDOCSIS es ejecutada por Excentis
(antes conocido como tComLabs), mientras que las pruebas de certificación
DOCSIS es ejecutada por CableLabs. Típicamente, los equipos de clientes
recibe la "certificación", mientras que el equipo CMTS recibe "cualificación".
La mayoría de los sistemas de cable en Japón utilizan la versión
norteamericana de DOCSIS, mientras que otros emplean una variante de
DOCSIS que utiliza los canales de aguas arriba que se basan en un reloj
maestro 9,216 MHz (frente a 10,24 MHz utilizados en DOCSIS / EuroDOCSIS),
resultando en anchos de canal ascendente que son una potencia de dosdivisión de 6 MHz (frente a 6,4 MHz en DOCSIS / EuroDOCSIS).
NORMAS INTERNACIONALES
El Sector de Normalización de Telecomunicaciones de la UIT (UIT-T) ha
aprobado las distintas versiones de DOCSIS las normas internacionales.
DOCSIS 1.0 fue ratificado como Recomendación La ITU (International
Telecommnunication Unión), Unión mundial de la telecomunicaciones. UIT-T
J.112 Anexo B de(1998), pero fue reemplazado por DOCSIS 1.1, que fue
ratificado como Recomendación UIT-T J.112 Anexo B (2001). Posteriormente,
DOCSIS 2.0 fue ratificado como J.122 Recomendación UIT-T. Más
recientemente, DOCSIS 3.0 fue ratificado como Recomendación UIT-T J.222
(J.222.0, J.222.1, J.222.2, J.222.3).
Nota: Si bien la Recomendación UIT-T J.112 Anexo B corresponde a DOCSIS /
EuroDOCSIS 1.1, Anexo A describe un sistema europeo a principios de módem
de cable ("DVB EuroModem), basada en normas de transmisión de ATM. Anexo
C se describe una variante de DOCSIS 1.1 que está diseñado para funcionar en
sistemas de cable japonesa. La Recomendación UIT-T J.122 cuerpo principal se
corresponde con DOCSIS 2.0, J.122 Anexo F se corresponde con EuroDOCSIS
2.0 y J.122 Anexo J describe la variante japonesa de DOCSIS 2.0 (similar al
anexo C del J.112)
CARACTERISTICAS DEL STANDAR
Capa física:
Ancho de banda del canal: DOCSIS 1.0 y 1.1 especifican un ancho de canal de
subida entre 200 KHz y 3,2 MHz. DOCSIS 2.0 especifica 6,4 MHz, pero es
compatible con los anteriores. El canal de bajada es de 6 MHz (8 MHz en
EuroDOCSIS).
Modulación: DOCSIS 1.0/1.1 especifica la utilización de una modulación 64-QAM o
256-QAM para el canal de bajada (downstream), y QPSK o 16-QAM para el de
subida (upstream). DOCSIS 2.0 además permite 64-QAM para el canal de subida.
Capa MAC: DOCSIS emplea métodos de acceso determinísticos, específicamente
TDMA y S-CDMA. En contraste con CSMA/CD empleado en Ethernet, los sistemas
DOCSIS experimentan pocas colisiones.
Caudal de datos
El ancho de banda de cada canal depende tanto del ancho del canal como de la
modulación utilizada. Con canales de 6 MHz y 256-QAM la velocidad podría llegar
hasta los 38 Mbps, mientras que con canales de 8 MHz y la misma modulación
llegaría hasta los 51 Mbps. En el caso de la subida, con un canal de 3,2 MHz y 16 QAM habría disponibles 10 Mbps, aunque en el caso de DOCSIS 2.0 al permitir
hasta 6,4 MHz y 64-QAM se puede aumentar hasta 30,72 Mbps .
En las siguientes tablas se pueden apreciar las diferentes combinaciones y sus
tasas de transferencia resultantes.
Todas están indicadas en Mbps y en valores brutos, es decir sin contar los bits
utilizados en la corrección de errores, entre paréntesis se encuentra la
velocidad real neta .
Tablas de velocidad
CONFIGURACION DE UNA ARQUITECTURA DOCSIS
Una arquitectura DOCSIS incluye dos componentes principales: un módem de
cable (CM), ubicado en las instalaciones del cliente, y un módem de cable del
sistema de terminación (CMTS) ubicado en la cabecera de televisión por cable o
nodo.
el CMTS típico es el dispositivo que alberga los puertos de bajada y subida (es
funcionalmente similar al DSLAM utilizados en los sistemas DSL). Si bien las
comunicaciones aguas abajo y aguas arriba de viaje en una línea compartida
coaxial en las instalaciones del cliente, y conectarse a un único conector F en el
cable módem, es típico que el CMTS tener conectores F para separar aguas
abajo y aguas arriba de la comunicación. Esto permite flexibilidad para el
operador de cable. Debido al ruido en el retorno (upstream) ruta de acceso, un
puerto de salida suele ser conectado a un solo barrio (nodo de fibra), mientras
que un puerto de entrada suele ser compartidos a través de un pequeño número
de barrios. Por lo tanto, no son en general más arriba los puertos de los puertos
posteriores en un CMTS. Un CMTS típico tiene 4 o 6 puertos aguas arriba por
puerto río abajo.
ASPECTOS DE SEGURIDAD
Las fallas o bondades de seguridad que pueden ser encontradas en un sistema
de Internet de banda ancha en una red HFC dependerán muchos factores como
lo son el estándar DOCSIS utilizado, los CMTS y los CMs utilizados, etc.
ENCRIPTACION DE DATOS
BPI es un subconjunto de características de seguridad diseñado para proteger
la privacidad de datos en una red DOCSIS. La encriptación del flujo de datos
es inicializada en el paso de privacidad base del proceso de aprovisionamiento.
Los paquetes de datos sobre la intranet del proveedor son encriptados usando
el algoritmo DES y un sistema de claves criptográficas privadas/públicas
conocidas como el esquema de KEK.
CERTIFICACIÓNES DIGITALES
El uso de certificados digitalmente firmados es para la autenticación del
dispositivo, actualizaciones seguras de firmware, y privacidad de datos (en
la forma de encriptación) Cada cable-módem que sigue las especificaciones de
DOCSIS 1.1 contiene un certificado digitalmente firmado de su manufacturero
que es utilizado en el chip flash del módem.
Esta certificación contiene muchos rasgos únicos acerca del módem, tal como
su dirección MAC y su número de serie de fábrica, y es conocido como el
Certificado de Verificación de Código (CVC). Al instalar un certificado en un
cable-módem, un operador de servicios puede asegurarse que el módem solo
bajará e instalará el firmware que al cual está autorizado por el CMTS.
CONFIGURACIÓN DINÁMICA.
A través de extensiones adicionales de QoS, un operador de cable puede
implementar características tales como configuración dinámica. La
configuración Dinámica es un módulo que permite al servidor de
aprovisionamiento generar los archivos de configuración en la marcha cuando
un cable-módem está tratando de registrarse en la red. Este tipo de
configuración de host permite que el equipo de cada cliente sea configurado
individualmente cuando sea necesario, en lugar de usar archivos de
configuración predefinidos.
OTRAS MEDIDAS DE SEGURIDAD.
• Otras características pueden ser implementadas que no son especificadas
en el estándar DOCSIS. Por ejemplo, scripts del lado del servidor también
pueden ser instalados en los equipos terminales; estos involucran cambios o
adiciones a la activación o aprovisionamiento actual del un equipo por un
administrador de servicio autorizado.
• Un tipo medida de seguridad más nueva y común es llamado el modo de
bloqueo. Esta característica implementada en el CMTS asigna perfiles
restringidos de QoS a los cable-módems que fallan la Revisión de Integridad
de Mensaje (MIC).
• Otras formas de seguridad incluyen funciones o comandos de terceros como
lo son los comandos de Cisco: cable privacy bpi-plus-enforce, el
comando cable qos permission, el comando cable source-verify, el comando
dhcp leasequery y el comando cable tftp- enforce. Hay que tomar en
cuenta que los hackers siempre están creando soluciones que den la vuelta
a las medidas de seguridad. Es por eso que los administradores de red
tienen que estar al tanto con la comunidad hackeadora de cable-módems.
OPERADORES
• COMCAST, el mayor proveedor de cable de los Estados Unidos, limita la
velocidad de bajada a 6 Mbps y la de subida a 384 kbps en las conexiones
de usuarios particulares. En algunas zonas ofrece conexiones de 8
Mbps/768 kbps por un precio mayor.
• En España, ONO ofrece velocidades como conexión estándar en todo su
territorio una velocidad de hasta 4 Mbps de bajada y 300 kbps de subida
(incluida la antigua zona de Auna). Y ha comunicado su intención de
aumentar a partir del 1 de Septiembre la velocidad de dichas conexiones a 6
Mbps manteniendo el ancho de subida, ofreciendo además opciones más
caras con 12 Mbps de bajada y 512 Kbps de subida e incluso de 25 Mbps de
bajada con 1 Mbps de subida.
• En Colombia - TV Cable Bogotá, el operador de cable más grande de
Colombia en el 2006 empezo a dar las soluciones de centros de control de
sistemas de TV por cable con decodificadores de Motorola para ofrecer sus
servicios digitales. Esta implementación digital de cable por TV es cubria
demas servicios que incluian equipos HFC, CM y CMTS.
BIBLIOGRAFIA
•
www.c9networks.com
•
http://www.conocimientosweb.net/dt/article10776.html
•
http://www.cinit.org.mx/content/images/soluciones_inalambricas01
•
http://www.cio.com.mx/imagenesWYSIWYg/image/bsr64000_copia.gif&imgrefur
•
http://es.wikipedia.org/wiki/Cablem%C3%B3dem
•
http://es.wikipedia.org/wiki/DOCSIS
•
http://www.adslfaqs.com.ar/que-es-docsis/
•
http://www.negocio-inteligente.com/contenido/contenido.aspx?conID=501&catID=278
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Presentación de PowerPoint